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江阴长江大桥北塔基础钻孔桩施工李显明3 朱旭初33摘 要 介绍大直径、长钻孔桩施工工艺及施工机具。
关键词 钻孔桩 护筒 水下混凝土灌注 桥梁基础 施工工艺分类号 U 445.5513工程师,430050,武汉 铁道部大桥局勘测设计院33高级工程师,430050,武汉 铁道部大桥局勘测设计院1 基础概况及地质情况1.1 基础概况江阴长江大桥主桥是单跨双铰钢加劲梁的悬索桥,主孔跨径1385m 。
北塔墩位于长江北侧近岸水域内,距北岸大堤约100m 。
塔基范围泥面平均高程在+2.0m 左右。
后经挖泥,泥面平均高程为-3.5m 。
北塔为钻孔群桩基础,它由2×48根桩组成,平均桩长约85m ,最大桩长100.7m 。
钻孔桩设计成“嵌岩摩擦桩”,其支承与摩擦所占比例由试验确定。
钻孔桩设计直径2.0m ,桩距5.0m ,设计要求桩端进入岩层3.5m ,且保证嵌岩0.5m 。
钻孔桩平面布置见图1。
图1 施工场地布置1.2 地质情况综合北塔墩地质资料,覆盖层厚约80～90m 。
基本分为4层。
自上向下,第1层为淤泥质亚粘土,含水量高,呈流塑～软塑状,厚度约为10～14m ;第2层为粉砂层,亚粘土、粉砂互层,灰色～深灰色,结构松散～稍密,厚度约30m ;第3层为亚粘土层,呈可塑状,厚度为8～10m ;第4层为细砂、中粗砂,含砾石,砂粒径一般3～7mm ,砾石粒径最大35mm ,底部砾石粒径较大,结构呈中密～密实。
岩层为灰岩,灰色、致密,岩层倾角约为35°～40°。
裂隙发育,充填泥灰质及方解石,胶结紧密,表层风化而破碎。
单轴极限强度约30～40M Pa 。
2 施工场地布置及施工机具、设备2.1 场地布置钻孔桩施工是在由万能杆件组拼的钢平台上进行。
沉渣池和储浆池均设在长江大堤的迎水面一侧,经施工便道,通过泥浆管与钻机和护筒内泥浆相通。
长江大堤迎水面一侧围堰内面积约1000m 2,设45m ×11m 和45m ×13m 的沉渣和储浆池各1个,深度均为2.0m 。
简议江阴长江大桥吊索防腐涂装技术摘要：通过对江阴长江公路大桥吊索系统现状的分析，结合结合笔者的多年工作实践经验，就江阴长江公路大桥吊索防腐技术进行了阐述，仅供同行参阅关键词：渗水；防腐方案；施工技术中图分类号：k928.78 文献标识号：a 文章编号：2306-1499（2013）03-（页码）-页数1.概述江阴长江公路大桥是中国首座跨径超千米的特大型钢箱梁悬索桥梁，是国家公路主骨架中同江至三亚国道主干线以及北京至上海国道主干线的跨江“咽喉”工程，是江苏省境内跨越长江南北的第二座大桥。
全长3071m，主桥跨径1385m。
江阴大桥主缆吊索系统由吊索、索夹，减震器等结构组成。
采用的是当时比较先进的钢丝热镀锌加pe护套防护体系，上游和下游每侧共设置85对吊索，吊索之间距为16m，每队吊索结构、长度均相同。
其中长度大于10m 的为长吊索，编号为1-33号及54-85，采用带聚乙烯（pe）护套的平行钢丝索股，索股有109根φ5.0mm镀锌高强度钢丝构成，长度小于10m的为短吊索，位于桥的中间部门编者为34-53号，采用φ80iwrc缠绕钢丝绳加pe护套。
2.吊索渗水原因分析吊索是悬索桥的关键承重构件，一般设计寿命为30到50年。
自江阴长江大桥通车至今，在养护检查发现全桥基本上85%的吊索都存在渗水现象。
原因正是由于pe护套这种防护体系本身的缺陷所引起的，主要有一下几个方面：1.由于pe受自重影响，挤塑成型时护套厚度产生局部不均匀和偏心现象，另如果成型扭绞设备不同步，则会产生索股变形，这样钢丝之间就会存在一定间隙。
2.环境和荷载导致的pe护套老化和龟裂，例如拉伸应力和紫外线等。
3.吊索成盘包装，运输，吊装及挂索施工过程中也会造成一定损伤。
4.pe护套和锚具之间很难结合成一体，在吊索长期的震动下，护套和锚具之间产生微小缝隙。
导致雨水很容易渗漏进去，在吊索内部出现水膜，造成腐蚀，对大桥的使用构成严重威胁。
3.防腐方案选择吊索索体采用钢丝绳直径较小，在恶劣的环境下，容易生锈、腐蚀、直至断裂。
长江大桥主塔施工工艺施工工艺长江大桥主塔施工工艺长江大桥是中国重要的交通枢纽之一，连接了华东和西南地区。
主塔施工是这座大桥建设的重要环节之一。
本文将详细描述长江大桥主塔施工的工艺流程。
一、背景介绍长江大桥是一座悬索桥，主跨塔高300米，跨度1400米。
主塔施工对于确保大桥的安全和牢固非常重要。
以下将介绍主塔施工的各个环节。
二、基础施工主塔的基础施工是最基础的步骤，其稳固性直接影响整个主塔的安全性。
在基础施工时，首先需要在河床上进行测量并确定基础位置。
接下来，采用钻孔的方式将混凝土灌注到河床中，形成牢固的基础。
三、主塔支撑体搭设主塔支撑体的搭设是为了保证主塔在施工过程中的稳定性。
首先，需要在基础上建立支撑体，并使用钢材进行加固。
支撑体的搭设需要考虑塔身倾斜度、外形和结构的稳定性等因素。
四、主塔形成主塔形成是主塔施工的重要步骤。
通过使用钢骨架和模板，按照设计要求进行主塔的浇筑。
施工过程中需要确保混凝土浇筑的均匀性和密实性，以及模板的准确性。
另外，主塔的形成也需要考虑施工设备的安全和操作人员的安全。
五、主塔竣工装饰主塔竣工装饰是为了提升整座大桥的美观性。
在主塔施工完成后，会进行表面修饰和涂装工作，以保护主塔免受风吹雨淋和日晒的侵蚀。
这一环节需要特别注意选用环保型的涂料，以确保不对长江生态环境造成污染。
六、总结长江大桥主塔施工工艺的顺利进行对整座大桥的安全和可靠性起到了至关重要的作用。
通过合理的工艺流程，包括基础施工、主塔支撑体搭设、主塔形成和主塔竣工装饰等步骤，可以保证主塔的稳固性和美观性，为长江大桥的建设贡献力量。
【以上内容仅供参考，具体施工工艺还需根据实际情况进行细化和调整。
】。
江阴长江公路大桥姓名：张德鹏学号：20091769班级：土木七班日期：2012.4.10江阴长江公路大桥一、基本信息江阴长江大桥位于江苏省江阴市与靖江市之间，是规划的沿海南北主干线跨越长江的位置。
大桥全线建设总里程为5170公里，投资27.28亿元。
大桥全长3071米，索塔高197米，两根主缆直径为0.870米，主跨1385米，桥面按六车道高速公路标准设计，宽33.8米，设计行车速度为100公里每小时；大桥于1994年11月22日开工，1999年9月28日竣工通车。
江泽民为大桥题名，并为大桥开通剪彩。
江阴长江公路大桥是我国首座跨径超千米的特大型钢箱梁悬索桥梁，也是20世纪“中国第一、世界第四”大钢箱梁悬索桥，是国家公路主骨架中同江至三亚国道主干线以及北京至上海国道主干线的跨江“咽喉”工程。
江阴长江大桥也是当时中国进入世界十大名桥的惟一一座桥。
二、桥梁设计（一）设计条件长江江阴河段河道稳定、微弯，在江阴的西山突出江中，江面最窄处约1,400m，基岩裸露，系石英砂岩和含粉砂泥质岩组成，岩体呈背斜构造，岩层向江中倾斜。
西山桥位靠近南岸侧为深泓区，水深达江阴长江公路大桥55~60m，江中心亦在30m左右，只靠近左岸约200m范围才是10m以内的浅滩区。
桥位区在地质上无大的断裂带和活动断裂带，属6度地震区。
根据交通量分析与预测，15年后交通量将达到75,000辆/d，设计高速公路为2×3m车道，设计车速100km/h。
车辆荷载为汽车-超20级，挂车-300(考虑该桥位于港口附近，集装箱运输车辆较多)，车道折减和长度折减，偏载增大等折减为40.0KN/m，同时在车行道利用风嘴两侧设有检修道，人群荷载为3.15kN/m。
设计风速为40.8m/s。
（二）桥型选择和桥跨布置在桥型方案设计竞选中，考虑到桥塔的稳定、对航运的影响、施工难度和节约投资等，最后选择了主桥的桥跨布置为(336.5+1,385+309.34)m。
江阴长江公路大桥钢桥面铺装设计张祥;李洪涛;赵永军【摘要】钢桥面沥青混凝土铺装是大跨径桥梁建设的关键技术之一,备受世界各国工程界的高度重视.江阴大桥采用了浇注式沥青混凝土桥面铺装,在国内尚无工程实例.文章从材料、结构、性能试验、有限元分析等方面介绍江阴大桥钢桥面铺装设计,从荷载调查及应力应变的变化分析了桥面铺装病害成因.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2005(000)005【总页数】4页(P68-71)【关键词】公路桥;浇注式沥青混凝土;桥面铺装【作者】张祥;李洪涛;赵永军【作者单位】安徽省阜阳市公路局,安徽阜阳,210096;江苏省长江公路大桥建设指挥部,南京,210000;中铁十九局集团有限公司,辽宁辽阳,111000【正文语种】中文【中图分类】U443.331 工程概况江阴长江公路大桥(下称“江阴大桥”)是国家“两纵两横”公路主骨架中同江至三亚国道主干线以及北京至上海国道主干线的跨江咽喉工程。
大桥为一跨过江钢箱梁悬索桥，主跨1 385 m，是我国第一座跨径超千米的特大跨径桥梁。
大桥按六车道高速公路标准设计，设计行车速度为100 km/h，主梁采用全焊封闭扁平钢箱梁结构，桥面宽33.8 m。
该桥地处长江下游地区，属亚热带湿润季风气候类型，干湿冷热分明，夏季气候炎热、冬季寒冷。
选择合适的钢桥面铺装结构形式、材料以及恰当的施工工艺，对确保桥面铺装的使用寿命，提高服务水平，显得十分重要。
2 钢桥面铺装使用条件2.1 自然气候条件江阴大桥地处长江中下游地区，属北亚热带季风气候，春季阴湿多雨，冷暖交替，间有寒流；夏季降雨集中、酷热；秋季干旱或连续阴雨相继出现；冬季严寒，雨量较少。
根据当地气象局多年观测资料，其主要气候特征见表1。
表1 主要气象特征气温要素特征值出现时间气温/℃降雨量/mm相对湿度极端最高38 119920701极端最低-14 219770131年平均15 2平均最热月27 77月平均最冷月2 51月月最大平均181 87月一日最大219 619620910年平均80%月最大平均85%由于桥面铺装层位于封闭的钢箱梁结构之上，对于外界温度变化较为敏感。
70 科学中国人 2019年11月
【科技博览】Sci-Tech Expo
1994年11月22日，在江苏省江阴市与靖江市之间，一座跨径超千米的特大型钢箱梁悬索桥动工建设，它就是江阴大桥。
全长3000多米，作为国家“九五”重点建设工程的桥梁于1999年10月建成通车，为当时“中国第一、世界第四”的大钢箱梁悬索桥，也是国家公路主骨架中同江至三亚国道主干线，以及北京至上海国道主干线的跨江“咽喉”工程。
创造性的架设手段、突破世界级难题的工程技术等，使江阴大桥工程获得
了英国建筑协会2000年度优质工程奖、2001年度江苏省科技进步奖一等奖、2002年度鲁班奖等荣誉。
以雄姿飞架长江之上
早在1991年，江苏省委托交通部公路规划设计院（现中交公路规划设计院）为江阴大桥的主体设计单位，江苏省交通规划设计和同济大学建筑设计研究院桥梁分院为合作设计单位，自1992年联合设计组在江阴市开展工程可行性研究和设计工作。
从环境条件来看，长江流经江阴市的部分，河道稳定，河段微微弯曲。
在江阴市的西山桥位，西山突出江中，江面最窄为1400米，基岩裸露，岩体呈
背斜构造，且桥位区在地质上没有较大的断裂带和活动断裂带。
综合考虑西山桥位区的特殊情况及长江水流状态等因素，设计组结合施工安全做出判断，认为如果采用跨径较小的斜拉桥，必须在江中修建深水基础设施，而这十分困难。
一跨过江的悬索桥，则完全可以杜绝海轮碰撞桥墩等因素，避免修建深水
江阴大桥
江阴大桥：
跨越长江南北的“咽喉”工程
建筑中国。
桥梁工程姓名：李玉龙学号：20081206班级：08级土木4班江阴长江大桥江阴长江公路大桥是我国首座跨径超千米的特大型钢箱梁悬索桥梁，也是20世纪“中国第一、世界第四”大钢箱梁悬索桥，是国家公路主骨架中同江至三亚国道主干线以及北京至上海国道主干线的跨江“咽喉”工程，是江苏省境内跨越长江南北的第二座大桥[1]。
江阴长江公路大桥位于靖江市十圩村与江阴市间，大桥全线建设总里程为5.176公里，投资36.25亿元。
大桥全长3071米，索塔高197m，两根主缆直径为0.870m，桥面按六车道高速公路标准设计，宽33.8米，设计行车速度为100公里/小时；桥下通航净高为50米，可满足5万吨级轮船通航。
大桥于1994年11月22日开工，1999年9月28日竣工通车。
江泽民同志为大桥题名，并为大桥开通剪彩。
二、设计难点纵使国外已有建造悬索桥的成功范例，但由于江阴、靖江当地独特的地质、水文、气候条件，也不能完全照搬国外的经验。
建桥过程中还是有不少技术上的难度，简述如下：1、北锚沉井大桥的南北两个锚锭要一起“拉住”大桥主缆，主缆拉力为6.4万吨，而北锚锭处在冲积平原上，地下沉井平面尺寸为69米长、51米宽，面积足有10个篮球场大，下沉要穿过4层不同土质，稍有不慎很有可能造成歪斜、扭转等严重问题，其下沉过程长达20个月。
2、主缆架设主缆是江阴大桥的主要承重构件，“吊”起总重达18,000吨的钢桥面和5,000吨沥青路面，还有行车活载，江阴大桥共两根主缆，共重8,400吨，由169根索股组成，每股重50吨。
主缆架设采用预制平行束股设法（PPWS），要把50吨重2,200米长的一根根索股在空中进行架设，从牵引、张拉、成形到调索，每一个环节都有很多不可预见的技术难度，而且书夜高空作业，天气的影响很大，其架设难度在国内绝无仅有。
3、桥面铺设在钢箱梁桥面上铺设厚度为5厘米的沥青混凝土，由于钢箱梁导热性强，夏天温度很高，冬天很低，沥青的特性很难两面兼顾。
浅谈沿江高速公路江阴段的施工关键技术控制摘要：本文全面介绍了沿江高速公路江阴四标的施工技术管理。
重点介绍了施工过程中的地基施工、桥梁预制件等关键技术控制，对类似工程施工具有较强的指导作用。
关键词：沿江高速公路施工技术地基桥梁一、工程背景沿江高速公路是连接京沪、沪宁的又一条快速通道，该工程位于江阴市陆桥、新桥、华士三乡镇境内，主线全才9.985km, 主线共设置互通式立交1处，分离式立交5处，工程总造价1.68亿人民币，合同工期24个月。
由于该工程地处长江下游地区，水网密布、软弱地基多，而这些软弱地基、特殊地基的存在常导致高等级公路质量问题；该工程内申张线大桥是结构物中的关键工程，该桥下部构造为桩基础和柱式墩台，上部构造为：主桥（悬浇预应力砼连续箱梁）、引桥（30m部分预应力砼预制箱梁）。
针对本段施工条件复杂、工程量大、工艺复杂、技术要求高，所以高标准、高质量完成工程建设任务具有重要意义。
二、施工过程中的关键控制点本工程点多、面广、线长，施工难度大，为确保工程顺利完成，在沿江高速公路江阴段施工过程中，通过将自己所掌握的科学理论知识与工程施工过程中所碰到的具体问题有机的结合起来，解决了不少施工难题，现将施工过程中关键控制点总结如下：（一）路基施工路基施工前必须尽快修建好全线贯通的便道便桥，同时对取土坑的土质进行取样试验（含掺灰剂量），掌握填筑用土（灰土）的最大干容重和最佳含水量，为在施工中进行压实度检验检测及碾压时含水量的控制提供科学依据。
在地基施工过程中，需针对不同地基情况，分别采取湿喷桩、土工布、砂垫层、碎石垫层和等超载预压等综合处理措施。
在路基正式填筑前，用路堤填料铺筑长度不小于100m（全幅路基）的试验路段。
现场试验进行到能有效地使该种填料达到规定的压实度为止。
试验时将压实设备的类型，最佳组合方式，碾压遍数及碾压速度，工序，每层材料的松铺厚度，材料的含水量等记录下来，若试验结果达到技术规范的有关质量检验标准，即可将试验结果记录资料报监理工程师审批后，作为该种填料施工控制的依据，并可将该试验段作为路基的一部分。
江阴大桥设计理念江阴大桥位于江苏省江阴市境内，是一座跨越长江的斜拉桥，其设计理念主要包括以下几个方面：首先，注重环保和可持续发展。
江阴大桥在设计之初就考虑到了对生态环境的影响，并采取了一系列措施来保护江阴市的生态环境。
首先，在桥的建设过程中采用了先进的施工技术，尽量减少对周边土地和水域的破坏。
其次，在桥梁的设计中充分考虑了大桥对江阴市的可持续发展的促进作用，例如，预留了足够的通道和设施用于公共交通工具的通行，鼓励市民使用公共交通工具减少汽车排放。
其次，注重美观和文化传承。
江阴大桥设计时要兼顾桥梁功能和美观效果，并结合江阴的历史文化特点进行设计。
桥面和桥墩的设计采用了流线型造型，与长江的水流相吻合，整座桥梁从空中看像一只展翅欲飞的巨鸟，寓意着江阴市的未来发展。
在桥面的设计上，考虑到江阴是中国的丝绸之乡，以丝绸之路的意象将桥面设计成了一片织布图案，既符合江阴的文化特色，又凸显出桥梁的细腻之美。
再次，注重功能和安全性。
作为长江上的一座重要通道，江阴大桥需要保证其功能的完善和安全性。
在桥梁设计中，考虑到长江的水流和风力情况，采用了斜拉桥的结构形式，以增强桥梁的稳定性和抗风性能。
此外，在桥面的设计中，设置了宽敞的车道和人行道，以满足不同类型车辆和行人的通行需求。
同时，在桥梁的施工过程中，注重采用高强度的材料和先进的施工技术，保证了桥梁的耐久性和安全性。
最后，注重与城市的融合。
江阴大桥作为江阴市的标志性建筑，需要与城市的整体风貌和空间布局相协调。
在桥梁的设计中，注重考虑了桥梁的长短轴比例和立面比例，使其与江阴市的城市肌理相匹配。
此外，桥梁的灯光设计也非常重要，采用了LED灯光技术，使桥梁在夜晚变得璀璨夺目，为江阴市带来了独特的夜景。
总之，江阴大桥的设计理念主要包括环保和可持续发展、美观和文化传承、功能和安全性、与城市的融合等方面。
通过这些设计理念的综合运用，江阴大桥成为了一座具有代表性的现代化大桥，不仅完善了该地区的交通网络，也提高了城市的形象和吸引力。
江阴长江公路大桥工程概况江阴长江公路大桥，是国家“九五”期间重点建设项目，是国家”两纵两横”公路主骨架中同江至三亚国道主干线及北京至上海国道主干线的跨江“咽喉”工程。
桥梁全长3071m，主跨1385m，为一跨过江钢悬索桥，是我国第一座跨径超越千米的特大型钢箱梁悬索桥，当时，在已建桥梁中位列中国第一、世界第四。
大桥按六车道高速公路标准设计，设计行车速度为100km/h，桥面宽33.8m，桥下通航净高50m，可通航五万吨级巴拿马散装货船。
该工程于1994年11月22日正式开工建设，1999年9月28日胜利建成并正式通车。
工程决算27.2996亿元，比概算33.74亿元节省了6.4404亿元，工期提前55天，使大桥自身可提前收益2600万元。
“江阴大桥是我国第一座跨度超千米的特大桥，设计合理，管理科学，工程质量优良，代表我国20世纪90年代造桥最高水平，将作为本世纪我国桥梁工程建设新的里程碑，跻身世界桥梁前列”。
该工程获得：英国建筑协会2000年度优质工程奖；2001年江苏省“扬子杯”优质工程奖；2001年江苏省科技进步奖一等奖；第十六届匹兹堡国际桥梁协会会议的尤金-费格金奖和2002年度鲁班奖。
新技术应用与科技创新1.北锚碇基础设计采用了51m×69m×58m的整体式大沉井，并将沉井置于软弱土层上。
根据北锚变位对全桥行为机理的影响的分析，提出了锚碇水平位移和沉降的变位限值以及控制变位的措施。
2.北锚超大沉井下沉中，采用了排水下沉和不排水下沉，特别是不排水下沉中采用了高压水冲结合潜水钻破土、真空吸泥相配合的方法提高了工效，后期采用空气幕助沉及纠偏，保证了沉井顺利下沉和准确就位：主缆施工，在国内首次采用往复循环交替牵引系统，并采用基准丝股调索，加设鱼雷夹具控制扭转，保证了主缆施工进度和架设质量；梁段组装和预拱匹配在同一生产线上一次完成是江阴桥首创的新工艺，不仅减少了梁段之间接口调整工作量，还大大缩短了生产周期。
江阴大桥钢桥面铺装修复施工【摘要】文章论述江阴大桥钢桥面铺装修复施工过程，供业内人士参考。
【关键词】钢桥面铺装修复施工技术0.概述江阴长江公路大桥全长1385米，由于交通量的持续增长以及重载交通的增多等多种因素，尤其桥面西侧车道裂缝数目增多趋势明显，裂缝数目达上百条，有很快发展为网状裂缝损害的趋势。
桥面的部分区域出现了一定的坑洞现象，部分坑洞损害已经深达铺装层底，钢桥面受到了腐蚀。
为了避免桥面铺装进一步恶化影响桥梁使用寿命，扬子大桥股份有限公司于扬子大桥股份有限公司决定于2011年7~10月对江阴长江公大桥主桥面进行修复。
本工程施工段落为已通车的大桥，为此单位将按照《公路养护安全作业规程》（JGJ H30-2004）的规定，制订持通行及施工路段现场管理方案，在不干扰江阴长江公路大桥正常安全运营的前提下合理安排施工，采取有效措施保证施工安全，并在必要时疏导现有交通流。
修复施工技术工作如下：1铺装层铣刨开展原环氧式沥青混凝土的铣刨工作。
主要需要考虑以下几个方面：1）测量放样：根据桥面铺装现场调查资料与江阴大桥钢桥面铺装设计资料，定出需铣刨部分的长度、宽度、厚度与起始位置，同时确定出需要顺坡的过渡段长度与起点，并在钢桥面铺装上做上醒目的标记。
2）试刨：从1）中选取一需铣刨的路段进行试刨，试刨时，铣刨深度分别按4cm、3cm控制，试刨过程中应详细记录铣刨机的入地角、旋转角、行进速度、铣刨宽度等工艺参数，同时测量实际铣刨深度，并观察铣刨后铺装材料状况与表面纹理。
试刨完毕，应会同大桥管理养护人员、施工人员确定出各种不同铣刨深度时的最佳施工参数。
3）铣刨：根据2）所确定的最佳施工参数，铣刨环氧式沥青混凝土铺装，铣刨过程中应注意顺坡及废料的回收。
由于大桥钢桥面铺装厚度仅为5.5cm，当铺装与钢桥面板的粘结力不足时，铣刨过程中可能会出现铺装脱层或夹层的现象。
出现此种状况时，应彻底清除该部分的全部铺装材料。
4）废料回收：铣刨过程中应安排专门的运输车辆回收废料，并及时将其运送至指定回收地点。
江阴长江公路大桥建设综述
周世忠;吉林
【期刊名称】《江苏交通科技》
【年(卷),期】1999(000)003
【摘要】江阴长江公路大桥是国家主干线的跨江工程，采用主跨为１３８５ｍ钢索桥结构。
本文重点介绍了该桥设计使用条件，各部主要结构与特点，以及北塔钻孔桩基础施工，北锚沉井施工，上部结构的猫道架设，主缆架设和钢箱梁制作等。
【总页数】6页(P2-7)
【作者】周世忠;吉林
【作者单位】江苏省长江公路大桥建设指挥部;江苏省长江公路大桥建设指挥部【正文语种】中文
【中图分类】U448.14
【相关文献】
1.江阴长江公路大桥综述
2.跨越千米圆梦江阴——江阴长江公路大桥通车20周年回顾与展望
3.养好一座\"百年大桥\"——江阴长江公路大桥20年高质量养护管理纪实
4.守护大桥守护人心——江阴长江公路大桥二十年的文化精神积淀
5.钢箱梁养护蓝皮书——《江阴长江公路大桥钢箱梁养护报告(1999年-2017年)》正式发布
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江阴长江公路大桥缆索系统设计反思同济大学 林长川摘要本文将江阴大桥缆索系统设计中的一些问题，对照施工实践所反馈的信息以及近年来国内外悬索桥技术成就，作一次反思，总结一些经验和教训。
关键词主缆分跨背缆主缆垂跨比带锚板索股锚头主缆安全系数钢丝性能指标吊索上下联接长吊索短吊索刚性吊杆可调式销接锚头销接式索夹空隙率江阴长江公路大桥(下称江阴桥)是本世纪我国建成的跨径最大的桥梁，也是世界第四大桥，经过8年多的设计和施工，即将竣工通车。
在悬索桥的四大构件系统：缆索、加劲梁、索塔和锚碇系统中，缆索系统包括作为主要承重构件的主缆以及主缆与其他构件相联系的吊索、索夹和鞍座是悬索桥最重要的，也是独具特色的构件。
它对全桥强度和刚度起决定性的作用，因此，国内外悬索桥都对缆索系统给予高度重视。
笔者有幸主持了江阴桥缆索系统的全过程设计，并在施工阶段作为设计代表，又经历了图纸到实桥的实践过程。
实践是检验真理的唯一标准。
通过施工实践，设计时所考虑的问题有的为实践所肯定，成为经验；有的则为实践所否定，而成为教训。
无论是经验还是教训，对于后来都一样可贵。
在这8年多的时间里，悬索桥技术取得了突飞猛进的成就，国外建成了像明石大桥、大带东桥这样的超级悬索桥，国内的现代悬索桥也从无到有，建成多座各具特色的大桥。
笔者期望将当年设计中对一些问题的构思，对照这些技术成就和施工实践所反馈的信息，对江阴桥缆索系统设计作一次检讨，总结一些经验和教训，能对我国悬索桥技术的发展有些裨益。
一、主缆设计1．主缆分跨经比较，江阴桥主缆采用单跨悬吊，边跨主缆采用不吊加劲梁的背缆形式。
实践证明，这种形式在江阴桥的实际情况下，不仅经济、方便施工，还能增加桥梁的整体刚度，是合理的选择。
江阴桥南锚碇锚固于西山山体，因受西山地形制约，南边缆跨度取309.36m，边缆倾角为27．072。
为使南、北主索鞍尺寸相同，便于制造，北边跨也采用相同的倾角，跨度取336．5m。
而中缆塔顶倾角为20．70l。
如果不受地形限制，根据“主缆在塔顶两侧的夹角尽量相近”的原则来设计，南、北边跨的跨度应分别取439m 和480m。
两种边跨跨度的参数比较如表1。
表中可见：①边跨跨度加大，一方面使边缆长度增加约32％，活载产生的弹性伸长量增大；另一方面使边缆的垂度增大约89％，这两者的增大最终都会导致桥塔的受力变坏，塔底弯矩增加约21％，并使桥梁的整体刚度下降，塔顶水平位移增大约20％；②边跨跨度加大，虽然边缆的截面积减小了，但是，边缆的长度却增长了，综合的结果，边缆的用钢量还是净增约24％，计1472t。
必须说明，江阴桥边跨钢丝用量的节省还得益于参考了博斯普鲁斯、青马等桥的经验，按照中缆和边缆不同缆力分别设计中缆和边缆截面积，边缆比中缆多的32根索股锚固在四只主索鞍鞍槽顶部特设的横梁上，将原来l6根长约2185m的长索改为32根约386m的短索。
较之过去一般悬索桥所习用的全缆截面相同的做法，中跨主缆钢丝用量节省了507t。
也就是说，江阴桥边跨钢丝用量节省的1472t 中，因边跨缩短节省965t ；因采用边缆加股的做法节省507t 。
江阴桥边跨跨度的缩短虽然起因于地形因素，但是，受此启迪，使笔者深深体验到缩短边跨跨度的好处。
即使不受地形制约也应该缩短边跨跨度。
边缆跨度决定边缆倾角，边缆倾角对边缆缆力、桥梁的整体刚度和桥塔受力都有影响。
尼尔斯J ·吉姆辛认为： “边跨长度对塔顶水平位移有很重要的影响。
”，“三跨结构中主跨的挠度将与边跨与主跨之比密切相关。
”“与边跨长度具有如此强烈的相依性可解择为：弹性应变和垂度变化这两者的作用都随缆索长度的增加而增加。
”［1］经笔者估算，如果不考虑地形因素，对跨度l000m,跨比l ／11的桥梁，边缆倾角约30。
左右，钢丝用量最省，37。
左右对整体刚度贡献最大［2］。
实际上，因地形制约以及边缆与中缆缆力差限制，往往不可能达到这样大的倾角。
因此，设计原则应在地形和缆力差允许的情况下，使倾角愈徒愈好，也就是应该尽量缩短边跨。
江阴桥缩小边跨，又采用边缆加股的做法，应该是悬索桥技术的一项进步。
但是，有些人却认为，加大边跨，使边缆与中缆倾角相同，取消边缆附加索股，可简化主索鞍构造，其实这是因小失大的想法。
有些专著的作者也以为“从总体受力角度要求边跨与主跨的主缆水平分力在塔顶处互相干衡，这要通过边跨与中跨的主缆在塔顶两侧的夹角尽量相近来保证。
”因此，如果不受地形制约，边跨跨度就应该根据这个原则来确定。
［3］实际上，这种设计原则是值得商榷的。
悬索桥的主缆由中缆和边缆组成。
对于大多数悬索桥来说，不论单跨还是三跨，中跨的跨越能力都是倍受关注的。
由于悬索桥的主要承重构件是主缆，因此，中跨的跨越能力是跨 别 北 边 跨南 边 跨 跨 长 实际采 用跨长336.5m/0.24L 主鞍两侧倾角相等跨长480m/0.35L △％实际采 用跨长309.36m/0.22L 主鞍两侧倾角相等跨长439m/0.32L △％边 缆 力 82807750 -6.4 8280 7750 -6.4 边 缆 长 度 401.4533.4 32.9371.5 490.5 32.0边 缆 垂 度 2.5704.895 90.5 2.174 4.099 88.5边缆截面积 1.01060.9460 -6.4 1.0106 0.9460 -6.4 边 缆 用 钢 3184.43961.1 24.42947.2 3642.5 23.6轴力 67705660 -16.46770 5670 -16.2塔 底 受 力弯矩 65900 79900 21.264100 77800 21.4塔顶水平位移（向北为正）0.196 0.237 20.9-0.177 -0.212 19.8表1 江阴桥两种边跨跨度的参数比较（单位：吨，米）由中缆的强度和刚度来决定的。
而中缆是由索塔和边缆所组成的结构来支承的，支承的刚度也就支配了中缆的刚度。
在索塔和边缆所组成的支承结构中，边缆又起着主导作用，边缆的刚度直接影响索塔的受力，也影响中缆的刚度，因此，边缆的设计至关重要，不可忽视。
实际上，这和三跨连续梁的边跨对中跨的作用以及斜拉桥的背索和辅助墩对中跨的作用的道理是一样，都是以提高边跨对中跨的支承作用来加强中跨的刚度和跨越能力的。
实践证明，有意识缩短悬索桥的边跨跨度可有效改善索塔受力，节省主缆钢丝用量，提高整桥刚度。
如果，再配合使用增加边缆索股的做法来避免因边缆缆力增大带来中缆钢丝用量增加，则可进一步节省钢丝用量。
2．主缆垂跨比选用主缆垂跨比是主缆线形设计中一项重要指标。
它影响缆力，从而影响钢丝用量；影响水平拉力，从而影响锚碇。
此外还影响桥梁的整体刚度、塔高和吊索长度。
综合考虑这些因素，江阴桥采用的主缆垂跨比为1：10．5。
由于爬模技术的进步，无论是钢塔还是混凝土塔，增加塔高都不是难题，因此在满足桥梁的整体刚度的前提下，增大垂跨比有利于节省钢丝用量和减小锚碇尺寸。
大跨悬索桥具有足够的重力刚度，可以采用较大的垂跨比。
大带东桥跨度1624m，重力刚度大，大胆地采用1／9垂跨比，取得很好的经济效益。
江阴桥跨度较大带东桥小，加劲梁也较轻，重力刚度远不如大带东桥大。
加之，我国现行桥规，对悬索桥刚度要求过于苛刻，即使采用1：10．5的垂跨比，实际的挠度值已超出桥规的允许范围。
按桥规对悬索桥的规定：荷载在同一桥跨内移动所产生的正负挠度绝对值之和应不超过跨度的1：400。
江阴桥在6车道荷载作用下，正挠度3．33m，负挠度1．85m，叠加为5．18m，仅为跨度的l／267。
如果只考虑单向挠度也只达跨度的1／416。
这里需要讨论的是现行桥规悬索桥挠度规定对特大跨度悬索桥的合理性。
如能放宽，可使我国悬索桥设计更为经济、合理。
3．主缆索股锚头型式江阴桥为配合螺杆式锚固系统，采用带锚板的主缆索股锚头。
由于第一次设计这种形式的锚头，缺乏工程经验，为谨慎计，考虑到索股安装时锚板容易转动，便于孔眼与螺杆对准，将锚板与锚头分开(如图1)。
这样做还使得锚板与锚杯有可能采用不同的材料，锚杯使用铸钢，满足复杂的形状需要；锚板则使用锻钢，以满足复杂的受力要求。
从索股安装实践看，前者的考虑似乎没有必要；而后者只要适当调整锚板尺寸，锚板与锚杯使用同样的铸钢也有可能。
如将锚板与锚杯做成一体，还可节省锚头长度，减轻重量，节省材料，并可避免锚板刮伤钢丝。
丰都大桥与海沧大桥的实践都证明了这一点。
尽管这两座桥索股都是91丝的，对127丝的索股，做些改正也应该是可行的。
图l 带锚板主缆索股锚头1-索股；2-锚板；3-锚杯4．主缆安全系数取用江阴桥主缆安全系数取2．5。
悬索桥验算安全系数时，一般都是考虑各钢丝均匀受力的，并未考虑局部弯曲等因素所产生的“次应力”。
如果认真分析一下主缆的次应力，其数值是相当可观的。
粗看2．5的安全系似有必要，再说主缆是悬索桥的主要受力构件，它在桥梁的整个使用期中是不能更换的永久性构性，需要确保万无一失。
40年代以前建造的悬索桥主缆安全系数都大于2．5，至今日本所建造的悬索桥大多数也采用这个数值，这是问题的一个方面。
然而另一方面，主缆安全系数又直接影响主缆的“效率系数"。
在影响主缆效率系数的钢丝强度、垂跨比以及安全系数三大要素中，钢丝强度的提高是需要付出代价的；垂跨比的增大有时受整桥刚度等制约；唯独安全系数的降低却是免费的，跨径愈大其效益越是可观。
在当今11座千米以上的悬索桥中，有6座主缆安全系数小于2．3。
英国自建造塞文桥以来，随后的博斯普鲁斯两座桥、享伯桥以及青马大桥的主缆安全系数始终保持在2．29。
值得重视的是明石大桥，主缆安全系数为2．2，加之使用l800MPa的超强钢丝，使主缆效率系数达到0．74，遥遥领先于其他大桥。
更值得注意的是大带东桥，主缆的名义安全系数仅2．0，是目前各悬索桥中最低的。
加之采用l／9大垂跨比，尽管仍使用l570MPa强度的钢丝，主缆效率系数仍能达到0．80。
这些大桥之所以敢于采用这样低的安全系数，是出于以下考虑：由于大跨悬索桥的恒载占85％以上，恒载的计算是可以很准确的，而且在桥梁使用期中超载的可能性较小，没有必要与活载采用同样的安全系数。
如果将恒、活载分别考虑，恒载超载系数取1．15，活载超载系数取3，再考虑1．4的材料安全系数，综合的名义安全系数也只是2。
实际上材料的安全系数1．4是不必要的，因为设计上所取的钢丝强度是实际钢丝强度的下降，实际钢丝强度有变化幅度，其平均强度总是较下限大，安全度相当富裕。
5．主缆钢丝性能指标规定江阴桥主缆钢丝性能指标需要反思的是强度、扭转和直线性指标。
强度指标为适应国际招标要求，定为国际上通用的1 600～l 800MPa。
目前国内生产的缆用钢丝完全可以替代泊来品。
